運用PDM實現產品全周期設計管理

黃石東貝機電集團有限責任公司

1    项目简介


黃石東貝機電集團有限責任公司是一家面向冰箱壓縮機產品研發製造的一體化設計製造企業,是國內唯一能夠生產大規格壓縮機的廠家。壓縮機作爲冰箱的核心部件,是決定冰箱能耗與成本的關鍵。就目前冰箱壓縮機行業而言,通過利用當前最新的機械優化設計技術,提高壓縮機效率、縮小體積、節省用材量,減化加工工藝,節省加工資源的消耗,是壓縮機行業技術發展的主要方向。


黃石東貝電器股份有限公司作爲國內冰箱壓縮機行業的龍頭企業,是國內製冷壓縮機行業產品規格最多、品種最全、功率跨度最大的企業。公司生產的東貝牌製冷壓縮機 2003年及2006年連續二次被評爲「中國名牌產品」,公司產品主要與科龍、海爾、新飛、美菱、澳柯瑪、星星、依萊克斯、三星、夏普等國內外知名冰箱冷櫃廠家配套。從2005年至今,市場占有率連續三年居國內同行業第一位。


當前,世界各國都在倡導使用節能、低消耗的環保產品。壓縮機是製冷系統的心臟,是冰箱能否節能的關鍵。隨著能效標準的提高,鋼、銅、油等原材料及能源價格持續上漲,壓縮機行業的產品都在向效率更高、用材更省、成本更低的小型化壓縮機方向發展,通過節材降耗降低成本,擴大利潤空間,增強產品市場競爭力。如何跟壓縮機技術發展形勢,研發新一代高效節材型小型化壓縮機,並儘快實施產業化,搶占國際國內市場,成爲國內壓縮機企業迫在眉睫的任務。


PDM(Product Data Mangement)產品數據管理技術是密切結合國內機械製造業信息化管理的實際需求,用於實現產品整個生產周期所有相關信息和過程的匯集管理。在資料庫的支持下,可以方便地與CAD、CAPP、BOM等工具軟體實現信息交互和有序管理,形成企業或部門的完整信息化管理體系,PDM軟體是以產品爲中心,通過計算機網絡與資料庫技術把所有與產品有關的的信息和過程集成起來,使產品數據在其生產周期內保持一致、同步更新和安全。PDM爲工程技術人員提供了一個協同的工作環境,優化了工作流程,可及時、有效地利用信息化手段,爲企業贏得競爭優勢,從而縮短了產品研製周期,提高產品質量。


2    立项的必要性及市场需求分析


冰箱壓縮機製造企業面臨持續多變和不可完全預測的全球性競爭。爲了提高競爭能力,企業必須解決新產品開發難題,即以最快的上??速度、最好的質量、最低的成本、最優的服務,來滿足不同顧客對產品的需求和社會可持續發展的要求。企業界和學術界對此提出了各種不同的製造系統的新模式和新哲理,如並行工程、敏捷製造、業務過程重組、現代集成製造、協同製造和智能製造等。


以三維產品模型爲核心,研究開發產品設計、分析仿真、工藝規劃、數控加工以及質量檢測的數位化集成技術,實現以自主品牌產品「甩圖紙」爲標誌,產品研發、設計、分析、虛擬製造一體化工作平台和製造過程無紙化。這些新模式和新哲理對信息集成提出了更高的要求。


數位化設計集成系統核心是在掌握產品核心技術基礎上,實現自主創新,快速響應行業個性化需求,提高設計質量、降低設計成本,以適應多種競爭環境下產品的精細設計,並實現企業設計資源共享。數位化設計集成系統可成爲壓縮機製造業高效設計研發模式,促進企業自主創新和產品研發。冰箱壓縮機產品設計集成技術應用使設計製造流程發生了重大改變,提高設計選型效率,同時在產品開發管理上,吸收並行工程思想,在規範企業產品資源和建立快速的變型產品開發體系基礎上,以集成化的產品設計開發過程技術和成組支持工具,同步規劃產品的市場分析、設計、製造規範,實現產品設計開發過程的並行實施,縮短設計開發周期,提高設計質量,促進自主品牌的冰箱壓縮機產品的開發。


3    发展趋势及现有工作基础


在當前激烈的市場競爭環境下,誰掌握了核心技術專利,誰的技術就可能成爲標準,誰就將擁有市場的主動權和控制權。因此唯有加強技術投入和自主創新才是企業生存和發展的關鍵。


當今世界已步入資訊時代並邁向知識經濟時代,資訊時代的"現代製造技術"及其產業應運而生,其中,集成製造技術、現代集成製造系統、精益生產、敏捷製造、虛擬製造及其產業正是其重要的組成部分,屬先進位造技術與新的生產模式。這是知識經濟新時代下製造業的趨勢,現代製造技術正朝著集成化、智能化方向發展。


隨著企業對共享信息的進一步要求和並行工程的實施,PDM逐步擴展到管理包括產品幾何實體信息、產品技術圖檔、裝配計劃、辦公文檔等各類電子文檔信息,並控制所有與產品形成相關的過程。新一代的PDM系統能夠實現分布式環境中的產品數據共享,爲異構計算機環境提供一種集成的應用平台。它包括電子資料庫和文檔管理、分類和查詢管理、產品配置管理、工作流程管理和項目管理等功能。


黃石東貝電器股份有限公司從2005年開始,實施了CAD、CAPP、ERP、PDM等系統,目前公司員工信息化方面的素質、基礎及業務流程的管理水平等都有一個明顯的提升。目前,企業和武漢開目技術有限責任公司結成戰略合作夥伴關係,正在策略以PDM實施爲契機,實現PDM、ERP數據實現了無縫集成的基礎上,以產品製造成本控制爲核心,建立了企業資源規劃和經營管理數位化集成的平台,實現了以數位化綜合資源模型爲核心的生產管理、經營管理集成技術的開發和應用,實現企業經營管理與資源管理的信息集成及業務協同,有一個很好的基礎。


4    项目的主要内容、预期目标及考核指标


結合企業提升產品創新設計能力和快速響應市場的需求,以三維產品模型爲核心,研究開發產品設計、分析仿真、工藝規劃、數控加工以及質量檢測的集成技術。面向產品設計全過程,以流程爲主線,建立產品的設計知識庫,形成設計規範;以項目爲單位,建立產品的設計數據管理平台;以標準化、模塊化爲基礎,建立冰箱壓縮機產品的零部件設計資料庫,實現產品的設計成本分析和產品的虛擬製造;向企業製造信息管理系統提供規範的基礎數據。實現以自主品牌產品「甩圖紙」爲標誌,以三維產品模型爲核心的產品研發、設計、分析、虛擬製造一體化和製造過程無紙化,通過本項目的建設,進一步提升冰箱壓縮機產品的技術研發水平,促進自主品牌冰箱壓縮機產品的形成和發展。


項目預期的目標及考核指標如下:


(1)實現PDM與CAD/CAPP/CAM/ /ERP及現場綜合查詢系統間數據流的深度集成


產品基礎數據與ERP系統數據接口,通過產品設計系統將數據導入到ERP系統中,運行ERP系統所需的各種基礎數據準確、及時,準確率達到95%以上,如:物料數據、計劃數據、加工路線數據、成本數據和財務數據等等;PDM系統可以與三維CAD互動,有效管理產品圖紙,保持數據的一致性,大大提高工作效率和降低指導生產出錯率;在綜合查詢系統這個公共平台上共享產品信息。


(2)实现异地产品数据远程共享


在異地利用網際網路登陸產品數據管理系統,實現不同權限的安全控制,實現異地辦公管理的要求,實現歐寶機電有限公司、艾博科技有限公司協同工作,共享數據、可視化瀏覽等。


(3)PDM系统应用扩展


PDM最初的功能主要是管理工程圖紙和相關的CAD文檔資料,是爲解決CAD、CAM、CAE、CAPP等系統在一個公共的信息平台上共享產品信息。隨著企業對共享信息的進一步要求和並行工程的實施,PDM逐步擴展到管理包括產品幾何實體信息、產品技術圖檔、裝配計劃、辦公文檔等各類電子文檔信息,並控制所有與產品形成相關的過程。新一代的PDM系統能夠實現分布式環境中的產品數據共享,爲異構計算機環境提供一種集成的應用平台。它包括電子資料庫和文檔管理、分類和查詢管理、產品配置管理、工作流程管理和項目管理等功能。


以技術信息化CAD/CAPP/CAE/CAM/PDM和管理信息化ERP爲依託,系統支持統一的物料編號和描述查詢;支持PDM系統對ERP系統製造信息的直接訪問;支持將產品結構信息、材料信息等傳遞到ERP中;所有產品數據保持一致的存儲在PDM/ERP系統中。以實施推廣PDM爲契機,提升技術實力、完善研發管理體系,打造自主品牌爲目標,實現再創新的重要方向,數位化設計技術是利用計算機軟體、硬體及其網絡環境,實現產品設計全過程的管理,在網絡和計算機輔助下,通過建立產品設計流程、產品設計數據,全面模擬產品的設計過程、分析、裝配、製造等過程;數位化集成設計平台,不僅建立了產品的設計規範、產品設計資料庫,提高了產品的選型、設計效率;還通過數字產品的虛擬製造,縮短研製周期、降低開發成本,實現產品的精細設計,使企業能在最短的時間內組織大範圍的資源開發新產品。


5    项目实施后的成效


全生命周期的項目管理,在保障設計質量基礎上,全面提升企業設計創新水平,新產品開發周期縮短15~30%;實現企業技術資料統一受控管理,所有電子資料全部進入統一的PDM系統,在用電子數據入庫率達到100%,爲生產過程提供準確的版本和狀態的技術文件,非技術失誤造成設計更改數量減少50%。


項目實施後產生了良好的社會效益:


公司的新產品開發速度明顯加快,這幾年,公司新產品開發每年都在10個以上,獲國家技術專利近20項。


東貝品牌社會認知度大爲提升,2006年東貝集團榮獲中國輕工聯合會信息化先進單位、2007年東貝牌製冷壓縮機榮獲「湖北省出口名牌」稱號 、2007年東貝集團榮獲「中國產品創新數位化成功實踐獎」 、2007年東貝電器股份有限公司成爲國家級高新技術企業、2007年東貝壓縮機被國家商務部評爲「最具市場競爭力品牌」。


项目实施后也产生了良好的经济效益: